预应力大跨刚结构的空间
大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析
大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析现如今，钢结构已经在建筑领域得到了广泛推广和应用，通过预应力技术，能够有效改善大跨度空间结构刚度，是一种新型的建设体系。
对此，本文首先对预应力大跨度空间钢结构进行了介绍，然后以大道速滑馆为研究对象，对大跨度预应力张弦桁架结构设计施工要点进行了详细探究，以期为类似工程提供借鉴。
标签：大跨度；张弦桁架结构；施工1、引言鋼结构自身稳定性较高，因此在建筑行业中，钢结构的使用十分普遍，钢结构未来的发展也会被人们所重视。
预应力大跨度空间钢结构的运用功能在房屋建设当中具有不可或缺的地位，因此对预应力大跨度空间钢结构施工要点进行详细探究具有十分重要的现实意义。
2、预应力大跨度空间钢结构概述现如今，在大型建筑工程施工中，预应力大跨度空间钢结构十分常见，具有承重性能强、刚度性能好、延伸性好、施工便捷等应用优势。
在以往大型建筑工程施工中，一般采用混凝土结构模式，但是，由于混凝土的结构模式采用单向板结构，因此，混凝土结构会随着空间的跨度增加而使楼板的厚度随之增加，而在工程计划中，所使用的钢筋数量无法满足厚度增加所带来的重量。
因此，在大型建筑工程施工中，可以应用预应力大跨度空间钢结构，这样不仅能够提高施工质量，而且还能够保证施工进度。
3、工程概况大道速滑馆钢主体结构形式为张弦桁架结构形式，张弦桁架与横向联系桁架组成屋盖钢结构系统。
建筑长度约为189.8m、宽度约为109.4m，高度最高为40.28m，最低为25.980m。
屋盖钢结构主要受力结构为张弦桁架通过支座落在混凝土柱顶上，桁架结构为倒置三角形桁架，张弦桁架最大跨度89.4m。
桁架节点一般采用相贯焊接节点、张弦桁架采用预应力索连接节形式。
根据钢结构设计图纸，山墙钢架由弦杆、横杆、撑杆及腹杆构成，钢材截面规格均为矩形管。
钢架与混凝土柱中预埋件焊接形式连接。
4、大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工4.1钢结构吊装张弦桁架吊装方法：主桁架在场外指定区域地面胎架分成三段拼装，拼装好后搭设支撑架将三段桁架合拢成一整榀桁架，穿索张拉至50%，320吨履带吊（主臂工况）双机抬吊挪位安装。
预应力加固钢结构的理论分析与设计计算研究
四、结论与展望
四、结论与展望
通过对多次预应力钢结构的理论与试验研究，我们可以得出以下结论： 1、多次预应力钢结构在受到不同频率和幅度的反复荷载作用时，其结构响应 会有明显的差异。因此，在设计中需要考虑这些因素对结构安全性和耐久性的影 响。
四、结论与展望
2、材料性能参数对多次预应力钢结构的响应也有重要影响。因此，在选择材 料时需要考虑其弹性模量、屈服强度等因素。
二、多次预应力的理论分析
二、多次预应力的理论分析
在理论上，多次预应力钢结构可以看作是一种在反复荷载作用下的动态结构。 结构在受到初次加载后，会产生一定的初始预应力，这种预应力会随着时间的推 移而逐渐减小。然后，当结构再次受到加载时，预应力将重新产生，并影响结构 的响应。
二、多次预应力的理论分析
预应力钢结构的制作工艺
3、拼装：将加工好的钢结构框架进行拼装，形成完整的预应力钢结构。 4、吊装：将拼装好的预应力钢结构进行吊装就位，并进行必要的加固和连接。
预应力钢结构的施工管理
1、施工组织：合理安排施工计 划，确保施工进度和质量。
1、施工组织：合理安排施工计划，确保施工进度和质量。
2、施工流程：严格按照设计图纸和规范要求进行施工，确保每个环节的质量。 3、施工安全：采取有效的安全措施，确保施工人员的安全和设备的稳定运行。
预应力钢结构的制作工艺
预应力钢结构的制作工艺
预应力钢结构的制作工艺主要包括以下步骤： 1、材料选择：根据结构设计和使用要求，选择合适的预应力钢材，如高强度 钢丝、钢绞线或钢缆等。同时，还需选择合适的普通钢材组成结构框架。
预应力钢结构的制作工艺
2、加工制作：根据设计图纸，对普通钢材进行切割、弯曲、拼装等加工，形 成完整的钢结构框架。
大跨空间建筑施工技术
谢谢
THANKS
降噪技术
采取有效的降噪措施，如安装消 音器、调整施工时间等，降低施
工噪音对周围环境的影响。
废弃物处理
合理处理施工废弃物，分类回收 利用，减少对环境的污染。
05 大跨空间建筑施工技术应用案例
CHAPTER
国家体育场（鸟巢）
结构形式
采用钢结构体系，以曲线形态呈 现，主体结构由24根巨大钢柱和 46根巨型钢梁组成，总用钢量达
施工安全技术
安全防护措施
采取有效的安全防护措施， 如安装安全网、设置安全 通道等，保障施工人员的 安全。
安全培训与教育
对施工人员进行定期的安 全培训和教育，提高他们 的安全意识和技能。
安全管理制度
建立完善的安全管理制度， 明确各级人员的安全职责， 确保施工安全。
施工环保技术
节能技术
采用节能技术，如太阳能、地热 能等，减少能源消耗和碳排放。
11万吨。
施工方法
采用预制拼装施工方法，将钢构件 在工厂加工后运至现场进行拼装， 大大缩短了施工周期。
关键技术
采用大跨度预应力张拉技术，对钢 梁施加预应力，提高了结构的稳定 性和承载能力。
国家大剧院
结构形式
Байду номын сангаас01
采用壳体结构，主体为一个半圆形建筑，由混凝土和钛金属材
料构成。
施工方法
02
采用预制拼装施工方法，将壳体构件在工厂加工后运至现场进
跨度大
通常跨度在30米以上，甚至 达到几百米。
结构复杂
多采用钢结构、预应力混凝土 等高强度材料，结构形式多样
。
施工难度高
由于跨度大、结构复杂，施工 难度较高，需要采用先进的施
大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法 (2)
大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法一、前言大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法是一种独特的空间结构施工技术，该技术的应用范围广泛，并且具有显著的优势。
本文将对该工法进行详细介绍，以便读者了解其特点、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面的内容。
二、工法特点大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法具有以下特点：1.高自重：该工法的自重重量很大，能够提高结构的稳定性。
2.施工效率高：该工法施工效率较高，可以大大缩短工期。
3.施工简便：施工过程中，不需要使用大型设备进行拆卸或组装，因此施工较为简便。
4.适应多种环境：该工法适应多种环境，不受气候、地貌等条件影响。
三、适应范围大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法适用于各种场合，如会议场馆、展览馆、体育馆、机场候机楼等。
该工法的优点在于其空间利用率高、施工效率快、施工简便、可适应多种环境等。
四、工艺原理大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法的理论依据是在工程中对施工工法与实际工程之间的联系进行规划和调整，采取优化的技术措施来提高施工质量和效率。
采取的技术措施主要有以下几点：1. 施工过程中的预应力控制。
2. 确保施工过程中的钢材质量满足设计要求。
3. 设计合理的施工工艺。
通过以上技术措施，大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法的理论依据得以确立，能够帮助提高施工质量和效率，达到预期效果。
五、施工工艺施工过程中，大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法主要分为以下几个阶段：1. 制造工艺：按照工程要求制作，铺设预应力钢筋。
2. 组装工艺：采用模块化技术进行组装。
3. 竖直环向拉杆预应力：通过预应力拉杆实现竖直方向的预应力。
4. 环向拉杆预应力：通过预应力拉杆实现环向方向的预应力。
5. 吊装、拼接和调整：对各个模块进行吊装、拼接和调整，确保结构稳定。
6. 进行灌浆。
以上工艺的细节，都需要根据实际情况进行调整、完善。
阐述大跨度预应力钢筋混凝土空腹网架施工
阐述大跨度预应力钢筋混凝土空腹网架施工现代火车站通常要求有大空间的候车大厅，为了降低进站天桥的高度，满足功能需求，建筑的层高不宜高，而空调等设备管线占去较大的空间，留给结构的高度受到很大的限制，采用实腹式井字梁结构往往不容易满足建筑的需求而不得不采用空腹式结构。
混凝土空腹网架将大型空调管等放入空腹内，可最大限度地满足建筑的功能需求。
空腹式结构主要有钢筋砼空腹网架结构和钢网架结构，两者各有优缺点，其中钢筋砼空腹网架结构在结构整体刚度、耐久性、防火性、防腐蚀性方面有明显的优势。
1 空腹网架的特点1.1 大跨度、大荷载、高空间1.2 钢筋混凝土空腹网架比钢结构网架整体刚度要好，结构整体协同受力性能更优。
1.3 钢筋混凝土空腹网架耐久性、防火性均比钢结构有明显的优势。
1.4 钢筋混凝土空腹网架可将各种大型的设备、管、线等均置于网架内部，各种管线的位置及固定更为方便、灵活，且管线布置整齐、美观，最大限度的满足建筑的功能需求。
图1 网架架立面图1.5 钢筋混凝土空腹网架较普通实腹式井字梁结构减少了构件的截面尺寸，大大的减少钢筋、混凝土的用量，节约施工成本。
2 空腹网架施工工艺原理2.1 根据大跨度、重荷载的结构特点，通过计算确定网架空腹梁的起拱值，采用梁下模板预起拱方法起拱，密切检测施工各阶段拱值变化并及时修正及调整。
2.2 根据设计施工图纸，钢筋混凝土施工技术、预应力钢筋混凝土施工技术及施工现场条件等要求进行综合优化，确定施工顺序及关键部位的交叉节点的作业办法。
2.3 合理安排钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑的施工顺序。
采取小模型样板工序、绘制三维控制节点、现场预控定位等方法措施确保工程施工质量。
2.4 针对节点部位钢筋分布密集且小空间的特点，制定针对性的钢筋绑扎和混凝土浇筑质量技术控制措施。
3 施工工艺及操作要点3.1 施工工艺流程场地夯实碾压平整→弹线定位→搭设碗扣架支撑体系→安装下弦杆底模→支架预压→安装下弦杆钢筋同时预应力预埋→安装竖杆钢筋→安装斜腹杆钢筋→安装下弦杆侧模→浇筑下弦杆混凝土→安装网架洞口模→安装上弦杆钢筋→安装上弦杆侧模、顶板模板→安装顶板钢筋→浇筑网架竖杆、腹杆、上弦杆、顶板混凝土→网架、顶板混凝土强度达到100%后拆模→预应力张拉、灌浆、固定。
浅谈大跨度空间钢结构施工知识分享
浅谈大跨度空间钢结构施工摘要：文章详细介绍了大跨度空间钢结构的施工技术，通过对大跨度空间钢结构类型及其施工特征进行介绍，结合钢结构的主要施工方法类别，对钢结构施工技术中的关键工序进行重点分析、归纳与总结，包括吊装、滑移、拼装、焊接等工序，仅供相关工作人员参考。
关键词：大跨度空间钢结构；施工技术；滑移；拼装当前，随着经济及科技的不断发展，我国建筑行业也随之不断发展，加上借鉴国外先进技术及经验、理念等，越来越多的新型建筑出现，尤其是大型公共建筑，包括机场建筑、体育馆等都采用大跨度空间钢结构作为建筑物的屋盖结构体系。
现就大跨度空间钢结构及其具体施工技术进行分析。
1大跨度空间钢结构类型大跨度空间钢结构建筑是指横向跨越30m以上空间的各类结构形式的建筑，其结构形式多种多样，当前世界上使用大跨度空间钢结构的各大建筑中，最典型的代表即奥运建筑，大跨度空间结构技术对多种多样、形式丰富的奥运建筑起着推动作用。
其中，奥运历史上著名的罗马体育馆主要采用装配现浇式钢筋混凝土薄壳结构，而巴塞罗那圣乔地体育馆采用了网壳结构。
其中，大跨度钢结构的类别主要如下所述：1.1网架结构网架结构主要指的是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。
网架结构具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
1.2网壳结构网壳结构与空间杆系结构较为相似，平板网架型的空间杆结构是通过杆件根据规律而组成网格，并结合壳体结构布置成一定的空间架构，因此，它不仅具备杆系的性质，而且同时具备壳体的性质。
网壳结构主要通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力进行逐点传力。
例如: 1967年建成的郑州体育馆，采用肋环形穹顶网壳，其平面直径64 m，矢高9.14m，此为国内跨度最大的单层球面网。
又如1988年建成的北京体院体育馆，主要采用带斜撑的四块组合型双层扭网壳，其平面尺寸为59.2m2，矢高3.5m，挑檐3.5m，此为我国跨度最大的四块组合型扭网壳。
大跨度预应力钢结构的应用分析
来选用高强度螺栓连接类 型。通过柱 翼缘或 腹板 上的连接板与梁腹 板或翼缘用高强度螺栓连接，同时在梁 翼缘对应 的位置设置柱 的水 平加劲筋来加固 针对焊接缺陷，同时本项 目深化 设计时尽量使构 件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊 缝，减少交叉 和密集焊 缝 ，另外采取合 理的施 工顺序 ，以减小钢结构节点处的变形 ３ 大 跨度 预 应 力 钢 结构 的 应 用 在 当今社会 中，大跨度与空 间钢结构主要用于公共建筑 ，比如 各种桥梁及有名建筑 ，大跨度结构也用于工业建筑，大跨度结构主 要 是在 自重荷载下工作 ，主要矛盾是减轻结构 自重，故最适宜采用 钢结构 。所 以使得钢结构 的应用更加广泛 。随着社会技术的发展 ， 在大跨度 空间结构 中引入现代预应力技术 ，不仅使结构体形更为丰 富而 且也使 其先进性 、合理性 、经济性得到充分展示 。在大跨度屋 盖中应尽可 能使 用轻质屋面结构及轻质屋面材料 ，如彩色涂层压型 钢 板 、压 型铝 合 金 板 等 。 大跨度预应力钢结构的应 用中通 过适当配 置拉 索，可使 结构获
件 。根 据钢 筋桁 架 自承 重 混 凝 土板 的诸 多优 点 ，最 终 选 用 该 承 重板
形 式。本文通过介 绍大跨 度钢 结构的设计要 点 ，分析 了大跨 度预应
力钢 结构 的应 用 。
【 关键词 】大跨度 ；预应力 ；钢结构 ；应用
近年来 ，随着 社会 的不断发展，各类技术也不断发展起来，大 跨度结 构己成为 了当今经 济和社会 发展 的需要。大跨 度钢结构的应 用为各类大 型桥梁和 房屋 的建设造 成了极大的便利，为建筑 事业发 展起到了促进作用 。 １大跨度预应力钢结构概 述 大跨度钢结构是当今建筑中应用很广的结构，因为大跨度钢结 构具有承载力高、延性好、刚度大、施工方便等优点 ，得到 了日益 广泛的应用 。对于新型大跨结构的特点整体上是空间结构 ；其跨度 大，可覆盖 巨大的室 内空间；矢高小、曲率平缓 ，可有效利用空间 ； 厚度薄、 自重轻 ，节省材料；形式多样 ，可适合于各种形状 的平面 组合 。对混凝土结构来说 ，其根本不适合用于大跨结构 中，其采用 的单 向板 以及双 向板随着跨度 的增大 ，将会使楼板 的厚度增加 ，所 配置 的钢筋量必然增大 ，显然这不适合 用于大跨度结构 中。近代大 跨度结构建筑至 １ ９ 世纪末 已有较大成就。 而对于应用于跨度较大 的 井式楼盖 中时，其特 点就 不尽相 同了，对于以上两个 类型的应用 中 梁 的高度相等且 一般等 间距布 置，无 主次梁 之分，四周承 重墙 支撑 或 角柱支撑 ，可 以解 决一 些大跨度 空间的设计要求 ，因此 适用于柱 网间距或房 间平 面面积较 大时，多用于 门厅、会议厅，但 是把井式 楼盖应用于大跨 度空间结构中，必然会使造 价较高。显然 ，对于大 跨度结构来 说，采用钢 结构明显优于混凝土结构等，而且随着跨度 的不断增大 ，这种优势尤为突出。尤其是对于柔性屋盖体系来说， 混凝土和 钢一 混凝土 组合屋 盖暂不适用 ，而钢结构则具有 明显优势。 ２ 大 跨 度 钢 结构 设 计 要 点 随着社会的发展大跨屋盖建筑的数量和规模增长非常迅速 ；对 大跨度预应力钢结构应用 的建筑 的抗震设计重视不够 。并且 出现不 少样式优美 、造型奇特 、风格各异 、但是抗震性能很差 的建筑 。为 此 ，结合大跨钢结构 屋盖的设计实例 ，对于大跨 空间钢 结构来说， 有 许 多该 注 意 的 设 计 要 点 钢结 构与混凝 土结 构相 比，最大 的不同在 于，钢 结构节 点形式 的合理及可 靠是保 证结构 体系 安全 的关键 ，一般 而言，混 凝土结构 节点可 以做 到完 全刚接，故计算假定与实际结构基本吻合 ，而钢结 构则不同，绝大 多数节 点既非 绝对刚接 ，亦非绝对铰 接，根据 节点 形式及 构造 的不 同，节点刚度 是一个变量，但通常均将节点设定为 刚接或铰 接， 造成理论计算与实际结构不符。 还有 ，钢结构节点造 型 日趋复杂，很难按常规的梁 、杆或板单元进行计算 ，必须采用有 限元方法 才能找 出内力分布规律 ，避免应力集 中，保证结构安全 。 钢结构节点的连接形式主要有全焊连接、高强度螺栓连接和栓 焊混合连接 。其 中，高强度螺栓连接作为新型连接形式 ，在 国内外 得到广泛应用 ，尤其对于高层和超高层钢结构连接节点均采用 了高 强度螺栓连接方式 在对摩擦型高强度螺栓连接进行抗剪设计时 ，
大跨度预应力钢结构设计中的相关问题
改善了单层网壳的稳 定性能，提高了单层 网壳的面外刚度，降 低对边界条件的要求； 与索穹顶结构相比， 降低设计和施工的难 度。
可采用整体牵引提升方法进行 安装，包括低空组装、空中牵 引提升和高空张拉成型三阶段。
鄂尔多斯伊金霍洛旗 索穹顶结构‒‒直径71.2m
两类结构比较
索穹顶整体牵引提升方法
低空组装、空中牵引提升、高空张拉成型
M T cos h 0.5 p lx x 2 T cos h M
由于张弦梁结构中通常只布置竖向撑杆，且拉 索不能承受剪力，因此整体剪力由拱的剪力和 索拉力及拱压力的竖向分量组成。
隔离体
模型1——曲梁
模型2中，由于拉索的存在，拱跨 中挠度和支座水平位移均远小于 模型1；模型1的曲梁轴力很小而 弯矩很大；模型2的拱轴力远大于 模型1，但跨中弯矩和剪力均较小。
预应力取值方法
索内张力表示为： T Te Tp Ta T0 Ta 结构自重引起的索拉力：Te M 0 / h
预应力钢结构的预应力损失一般为10%15%，则 T0 (1.1~1.15) Te 。 广州会展张弦梁单榀自重135t，跨度126.6m，跨中力臂 h 13m ，则
模型2 预应力态 410.4 138.6 200 工作态 250.9 96.7 344.2
拱下弦最大轴力 拱下弦最小轴力 索 拉 力
2. 斜撑杆的影响
模型1
模型2
模型3
模型 模型1 模型2 模型3 模型4 水平位移/mm 95.3 87.6 87.3 60.0 挠度/mm 125.9 111.8 111.6 83.1
——各撑杆受力相差不大，所起的弹性支撑作用大致相当，因此拱弯矩分布较 均匀;
预应力大跨度空间的钢结构施工设计研究
２ 、 拼 装 机 具
三、 大 跨度 空 间的钢结构 预应 力施 工设计
１ 、 张 拉 工 艺
考 虑到杆 件单重较轻 ， 构件外形小 、 体量大 的特点 ， 拼装 吊机需具有 良好的机动性能 ， 故拼装 吊机拟选用１ 台８ 吨汽车吊， １ 台２ ５ 吨汽车 吊。
３ 、 胎 架 拼 装
第一 、 预应 力钢索张拉前标定张拉设备。根据设计提供的拉索预应 力 值， 进行施工仿真计算 ， 按 照计算结果对径 向托索施加预应力。拧索预应 力的施加采用分级对称的原则 。预应力施加分３ 级， 第１ 级施￣ １ ２ ０ ％， 第２ 级
豳圆圈
一
ｌ 施工技术与应用
预应 力大跨度 空间的钢结构施工设计研 究
殷欣 温 启平 陕西 西 安 广东 深圳
陕西省建筑设计研究院有限责任公司 ７ １ ０ ０ ０ ３ Ｊ广东省深圳市清华苑建筑设计有限公司 ５ １ ８ ０ ０ ０
摘要 ： 钢材是符合绿色环保 、 节能减排和循环经济的材料， 钢结构也是体 现绿色施工的拼装结构。在钢结构 中施加预应力 ， 可节省用钢量， 提高结构安全， 实现大跨度和大空间建筑 ， 同时可有效调整杆件的应 力和结构 的变形， 提高结构的安全性 ， 并可
合复杂预应力空间钢结构的具体施工工艺 ，能跟踪建造全过 程的完整施
为反变形量 ； 二是 由于定位焊缝 易产生缺 陷， 因此对于直径较大的管子应 工分析系统 ； 二是原有用于混凝土结构 的预应力施工装备已不适 用 ， 缺少 尽可能不在坡 口根部进行定位 焊，而是利用肋板焊到管子外壁起 定位作 相应的预应力钢结构的施 工装备 ；三是缺少对应于形 式多样 和结 构复杂 用 ； 三是如发现有裂纹 、 未焊透 、 夹渣 、 气孔等缺陷 ， 必须铲平重焊。应彻底
大跨预应力钢管桁架滑移施工技术
大跨预应力钢管桁架滑移施工技术摘要：江苏新海电厂煤棚封闭工程跨度126.5米，高度44.5米，采用预应力拉索技术保证大跨度空间结构的稳定性。
施工中针对作业面狭小采用一侧拼装，结构累积滑移的施工工艺。
对本工程的工程概况和主要滑移施工技术进行介绍，针对本工程跨度大，周围施工环境复杂，分析了滑移施工的难点及遇到的问题，并提出相应的对策。
关键词：大跨度，预应力，钢管桁架，结构累积滑移1.工程概况本工程煤棚结构采用门式拱形管桁架结构，立柱为四边形立体桁架，横梁为预应力立体管桁架梁，横梁断面主要为“三角形”。
煤棚结构外形长度390m，在12～13轴设置伸缩缝，将煤棚总长度分为205m和183m。
煤场现有2台门式堆取料机和2条矿料传输皮带，西侧有转运站、通长栈桥，且栈桥与桁架结构最近距离约为1.0m，施工场地条件极其复杂。
施工场地煤堆量大，场地狭小，施工期间电厂要求不能影响正常生产。
从而确定了屋盖结构地面分段拼装，高空吊装，累积滑移的施工方案。
1.滑移施工难点准备工作量大，周期长。
为满足滑移的需要必须铺设临时支撑设施和高空轨道，构思设计材料的制作施工都需要紧密配合。
实施难度较大，四条轨道对滑移过程中各顶推点的同步性要求较高。
1.滑移施工方案管桁架安装选用“分区积累滑移”的安装方案。
管桁架拼接安装支架设置在20轴～21轴位置。
滑移流程：（1）在A轴和B轴铺设2条通长的滑道，单条滑道长度为302.5m，用专用轨道压板将其安装固定在滑移梁上；由于本工程预应力索采用支架悬挑安装预应力索，主管桁架拼装完成，需向前滑移15m才能悬挑安装预应力索，需要在中间支撑架顶部位置安装两条临时保护滑移轨道，滑移轨道长度为20米；（2）利用临时支撑在高空拼装好“滑移单元一的主桁架（即2轴、3轴的主桁架）后，同时安装两榀桁架之间的次桁架等，使之形成整体；（3）当拼装单元安装完成后，在20轴位置安装2轴预应力索及附件。
（3）2轴预应力索及配件安装成后在2轴桁架支座处安装液压同步顶推器并进行调试；（4）调试结束后，按照设计顶推力逐级加载，直至滑移单元一开始滑动；（5）检查结构主体及滑移临时措施是否有异常情况，确认无异常情况后，继续滑移；（7）利用顶推滑移系统将滑移单元一整体顶推滑移15m后，暂停滑移；安装3轴线预应力索。
大跨度空间钢结构施工技术与质量控制
大跨度空间钢结构施工技术与质量控制摘要：大跨度钢结构是当前比较适合工程发展新形势的技术体系，其包含的类型丰富、特点突出。
具体施工过程中，施工单位需要规范该技术并加强工程质量控制，全面提高工程作业的综合水平。
本文结合工程实例，分析了高空原位单元安装技术、滑移施工技术、高空散装技术和整体提升安装技术等多个施工技术及其在应用期间的质量控制举措，以供参考。
关键词：大跨度空间；钢结构；施工技术前言：最近几年来，随着人们生活水平的不断提升，对建筑质量及应用效果提出了非常严格的要求，而作为建筑施工中应用形式多样、观赏性较强，且经济性较好的大跨度空间钢结构施工技术，受到了建筑领域的高度青睐。
目前，我国建筑工程建设活动中，大跨度空间结构在机场建筑和各大会展中心等一些屋盖结构中得到了广泛的普及。
1工程概况1.1工程简述本工程位于深圳市光明新区公常路以北，康弘路以东，羌下二路以西。
其中图书馆为一栋10层结构，地上9层加屋面檐口层共10层，建筑高度93.30m，总建筑面积6.8万㎡。
1.2钢结构简述图书馆屋面穹顶钢结构位于图书馆檐口层上部，整个穹顶钢结构底标高+63.900m（檐口层顶标高），结构顶标高+93.30m，穹顶钢结构总高度为29.4m。
钢结构体系由倒三角方管桁架、平面方管桁架、桁架之间方管连系梁、方管梁及H型梁顶盖组成。
倒三角方管桁架最大跨度约64米，平面方管桁架最大跨度57.1米，桁架内空跨度约46米，整个穹顶钢结构总用钢量约480吨。
2大跨度空间钢结构的施工与安装过去建筑大跨度空间钢结构施工安装中，操作人员一般仅注重结构应用期间受力情况，往往对施工期间受力问题有所忽视，这样一来，它增加了施工质量问题的概率，从而埋下了建筑的质量和安全隐患。
对于建筑工程大型构件吊装过程中涉及的模拟模拟，需要模拟钢结构各环节的受力情况，尤其是结构安装过程中容易变形的部位。
此外，还需要对建筑结构的拼接、卸载过程等内容进行建模。
大跨度房屋钢结构简介(1)
网架和网壳结构(10)
a)正放四角锥柱面网壳 d)三角锥柱面网壳
b)正放抽空四角锥柱面网壳 c)斜置正放四角锥柱面网壳
e)抽空三角锥柱面网壳
双层柱面网壳的网格形式 1.交叉桁架体系(略) 2.四角锥体系
a)：刚度大，杆件少，最常用 b)：适用于小跨度，轻屋面 c)：系将a)斜置 3.三角锥体系 常用d) ， e) 两种
特点
拱式屋盖受力合理 比梁式和框架式屋盖结构经济指标好(跨度超过80m时尤为显著)
结构布置
跨度为4060m时，拱间距可取610m，无檩或型钢檩条
拱式结构(2)
跨度达100m左右时，宜采用相距36m的拱对，拱对间距为915m
拱式结构(3)
侧窗难以开启，且宜积灰；檩条下移，构成横向天窗
工程实例
美国瑞雷（Raleigh）竞技馆（大剧院） 1952年建于美国北卡罗里那州，平面
91.5m×91.5近似圆形，两个砼斜放抛物线拱，鞍 形正交预应力索网，世界上第一个现代悬索屋盖 。
美国华盛顿杜勒斯机场 1962沙里宁设计，两排 巨型钢筋混凝土斜柱支撑，一高一低，其间悬挂 40余米长的钢索，上铺屋面板，在重力的作用下， 钢丝自然下垂，形成充满张力感的屋顶曲线。
折板结构 筒壳结构 圆顶壳结构
双曲扁壳结构
折板结构
折板结构
巴黎联合国 教科文组织 总部会议大 厅
球壳
罗马万神殿 约公元120～124年建于
意大利 ，直径43.3m，用天 然火山灰，变壳厚，顶厚 1.2m。
球壳
圣索菲亚大教堂 公元532～537年建于土耳其伊斯担布尔，直
径33m，原为拜占庭帝国东正教的宫庭教堂。
两向正交斜放，棋盘形四角锥 斜放四角锥，星形四角锥
大跨度钢结构预压、卸载方法的探讨
大跨度钢结构预压、卸载方法的探讨发布时间：2021-03-11T15:39:39.407Z 来源：《建筑实践》2020年32期作者：沈源王宇安巨若冰冯瑞王静[导读] 近些年来，我国的大型工程建设力度不断在加强，沈源王宇安巨若冰冯瑞王静中国建筑第八工程局有限公司西北分公司陕西西安 710000摘要：近些年来，我国的大型工程建设力度不断在加强，工程建设的技术也在不断革新和完善，工程的安全质量有了显著提高，但是在大跨度钢结构预压和卸载方式上还存在一定的问题，影响工程质量安全的因素仍然存在。
因此，大跨度钢结构预压和卸载方式在工程建设过程中的应用和控制应当加以重视。
鉴于此，文章重点针对大跨度钢结构预压、卸载方法进行了分析，以供借鉴。
关键词：大跨度钢结构；预压；卸载方法1导言钢结构自身具备了较强的稳定性，对于建筑的运用过程不但十分便利，还尤为快捷，所以在相应的建筑行业当中，钢结构的使用十分普遍，钢结构未来的发展也会被人们所重视。
当前，钢结构的应用已经变成社会目前在建设发展当中的有效技术，大跨度空间钢结构预和卸载方法的运用功能在目前桥梁施工乃至房屋建设当中具有不可或缺的地位，从而加快了我国社会的进步。
2大跨度空间钢结构施工技术的特点第一，大跨度空间钢结构施工技术作为我国大型工程的主要施工技术，在我国大型工程建设中越来越发挥着不可替代的作用，因此其有着其自身独有的特点，其中主要的特点之一就是结合预应力技术。
结合预应力技术能够将钢结构的受力情况改变，从而使得钢结构的内力状态得到平衡，使得钢结构的用钢量得到改变，并且能够增加钢结构的结构刚度和材料强度。
除此之外，通过结合预应力技术，能够将钢结构的抗拉性能进行提升，从而使得钢结构有更好的抗弯能力和抗负载能力，这对于提高工程的质量来说是非常重要的。
因此，结合预应力技术是大跨度空间钢结构施工技术的一个主要特点；第二，构建精确度较高，焊接施工技术工作量较大，难度高。
大跨度空间钢结构施工技术的另一个特点就是构建精确度较高，焊接施工技术工作量较大，难度高。
大跨度钢结构施工要点分析
大跨度钢结构施工要点分析摘要：现阶段，我国的建筑需要和建筑理念都在更新，出现了许多新型的复杂建筑，许多大型的公共建筑如机场建筑、体育场馆、会展中心等采用大跨度、复杂空间钢结构作为屋盖的结构体系。
现代预应力技术和新型材料的引入丰富了结构空间体形，这些大跨度钢结构建筑造型美观、经济实用、环保节能，是现代建筑的优秀作品。
但因为结构体系的和施工难度的复杂性，该技术的发展遇到极大的挑战，本文对大跨度空间钢结构的施工技术进行分析，寻求最优的建筑技术和施工模式。
关键词：大跨度空间钢结构；施工特点；施工技术引言大跨度钢结构的建筑应用发展迅速，功能的多样化和美学要求引发施工技术的变革，新材料的开发应用、施工设计的创新、施工工艺中新技术的使用、计算机结构动态的控制等，为大跨度钢结构的推广提供了保障，大跨度空间钢结构建筑向高科技领域、机械化迈进。
1.大跨度空间钢结构施工技术的特点1.1现代预应力技术的应用效果明显现代技术和工程实践表明，对工程构件施加预应力可以提高钢材的强度。
预应力技术在索穹顶及张拉结构的使用中效果明显，同时对结构的抗震性有明显的增强，增加构件的耐久性，增加使用寿命。
1.2钢板的厚度和等级要求高大跨度空间钢结构的大跨度和悬臂较大的荷载要求钢材具备足够的强度。
传统建筑中梁体和柱体的应用可以减少同一构件的承受荷载。
大跨度空间钢结构的设计概念是减少梁柱的支撑，利用悬臂承受荷载的同时克服剪力，这就对钢材的强度和刚度提出较高的要求。
2.钢结构新技术2.1 高层钢结构新技术由于高层建筑的性质，在设计结构时，必须严格按照建筑物的高度和设计选择框架、支架等构件。
在高层钢结构新技术中，结构构件采用硬质钢筋混凝土和钢管混凝土。
刚性钢筋混凝土构件不仅刚度高，而且解决了传统钢结构防火性能差的问题，防火性能大大提高。
高层钢结构新技术适用于下部结构或高层建筑。
2.2 空间钢结构技术空间钢结构以钢管为构件节点、网格、网壳、多层变截面网格等。
大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法
大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法一、前言随着科学技术的不断发展和进步，预应力圆形屋顶空间钢结构已经成为一种新兴的建筑结构，极大地推动了建筑结构行业的发展。
该工法具有质量优良、施工周期短、使用寿命长等特点，广泛应用于大型商业、体育、娱乐、文化、住宅等建筑领域。
本文将对大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法进行详细介绍。
二、工法特点大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构的主要特点包括：强度高、刚度好、可抵御自然灾害、增加室内自由度、可实现建筑集中控制等。
三、适应范围大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构适用于建筑跨度大、空间高度相对较大、建筑功能要求高、建筑承重要求高等场所，如大型综合体、体育场馆、歌舞剧场等。
四、工艺原理预应力圆形屋顶空间钢结构的施工工法主要依据结构力学原理和预应力原理而设计。
在施工过程中，施工人员需要对每个节点进行处理，将预应力的力向钢板上施加，从而达到对圆形屋顶的预应力处理。
此外，钢板焊接和整体加工过程中，还需要应用数值模拟程序，以完善实际的施工方案。
五、施工工艺1.准备工作：包括建设现场、测量、预制构件、材料码放、安全防护等。
2.搭设脚手架及架设吊篮：为了使工人在施工过程中更加安全、方便，同时保证工作效率达到最优，我们必须在施工前进行脚手架的搭设和吊篮的架设等工作。
3.焊接构件：该阶段的施工包括钢板的裁切、封边、焊接等操作，完成预制构件的制作。
4.吊装预制构件：逐步将焊接好的构件按照施工图要求进行吊装、安装，其间还需涉及多种吊装工具，如吊钩、起重机、吊车等机具设备。
5.安装预制构件：施工人员按照预制构件的位置和顺序依次进行安装。
6.预应力处理：通过对预制构件的预应力加工，使得圆形屋顶空间钢结构的整体强度和稳定性得到提高。
7.钢板加工：施工人员对钢板进行尺寸和形成的处理，以实现圆形屋顶钢结构的拆装。
8.水平固定：采用整体加工的方法，以确保圆形屋顶的水平性和垂直性。
9.验收与交付：对圆形屋顶结构的整体性能进行综合评价，以实现施工、验收和交付的全过程管理。
大跨空间结构论文
大跨空间结构新体系概论1.张拉整体结构张拉整体结构（tensegrity system）的概念最早是由美国著名建筑师富勒在20世纪40年代提出的。
所谓张拉整体体系就是一组不连续的压杆与一组连续的受拉单元组成的自支撑、自应力的空间平衡体系。
这种结构体系的刚度由受拉索和受压单元之间的平衡预应力提供，在施加预应力之前，结构几乎没有刚度，并且初始预应力的值对结构的外形和结构刚度的大小起着决定作用。
富勒认为宇宙的运动是按照张拉整体的原理运行的，万有引力是一种平衡的张力网，而各个星球是这个网中互相独立的受压体。
自然界中总是趋于有孤立的压杆所支撑的连续的张力状态，大自然符合“间断压连续拉”的规律，我们一定能制造出基于这个原理的结构模型。
在张拉整体结构体系的发展中，多面体几何构成了张拉整体几何研究的基础，结构拓扑的研究完善了张拉整体体系的形态学内容，特别是过去的十多年中，力学方法得到了长足的发展，逐步建立起了模型制作的理论框架。
由于张拉整体体系固有的符合自然规矩的特点，最大限度的利用了材料和截面的特性，因为可以用尽量少的钢材建造超大跨度的空间。
张拉整体体系的刚度是受拉索与受压单元之间自应力平衡的结果而与外界作用无关。
张拉整体体系从最初的设想到工程实践，大约经过了以下几个阶段：想象和几何学、拓扑和图形理论、力学分析及试验研究，其中力学分析包括找形（form-finding）、自应力准则、工作机理和外力作用下的性能等。
在张拉整体几何学方面做出重要贡献的是富勒和艾默里奇。
因为主要从形态学的角度出发，所以这些几何学上的工作多以多面体几何为基础。
富勒构思了一种由三角形网格的索网组成的张拉整体穹顶（tensegrity dome），于1962年申请了专利，这也是有关张拉整体结构的第一个专利。
在这项专利中，富勒详尽的描述了他的结构思想，即：在结构中尽可能减少受压状态，因为受压存在屈曲现象，张拉整体使结构处于连续的张拉状态。
1963年，在艾默里奇在他的专利中给出了张拉整体的另一个定义：张拉整体结构由压杆和索组成，其组成方式使压杆在连续的索中处于孤立状态，所有压杆都必须严格地分开同时靠索的预应力连接起来，结构整体不需要外部的支撑和锚固，像一个自支承结构一样稳定。
大跨空间预应力钢结构工程的施工分析和施工方法分析
法， 例如支座位移法 、 拉 索法 、 弹性 变形 法等 ， 但是应用最为广泛的还是拉
由于在 预应力钢 结构张 拉中使 用了大量 的销接 的又耳式热 铸锚索 索法 。 拉索法是是通过在结构的不同位 置安装柔性索 ， 借助于张拉的钢索 头 ， 为此增加 了施工难度 ， 尤其是在单个张拉点拧动索头正反牙套筒 的同 来使结构的内部产生预应力 。 轴难度更是极高 。为此要着力于研发创新性 的施工设 备 ， 从而提高施工的
构以及平板网架结构三种 。其中张拉结构是 当下最为常见的施工方法 ， 一 般其上弦为刚性结构 ， 而下弦为 张拉索 ， 中间为通 过多个 支撑相 连的承重
系， 至今已经发展 出多种结构形式 。
３ ． 拉 索施 工
拉索的施工可谓是一项系统工 程 ， 主要包括拉索制作 、 调节 、 运输 、 安
主要 是经过压杆将力传递给地基 ， 并通过柱体 的位置 、 数量 以及载荷 确定 拉程序 、 方法 、 顺序 、 控制项 目、 张拉 力以及作 业平 台等 。如果使用分批张
２ ． 大 跨 空 间预应 力钢 结构 的施 工
２ ． １ 预 应 力施 加 法
取出钢构上 的重物 ， 减小 对结构状态 的影响 ； （ ４ ） 油压表与 张拉千斤顶应 预应力荷 载是一 种长期 作用于结构上荷载 ，其性质及变异性分别 类 该 在具有 资质 的单位进行 配套标定 ，每次标定的有效使用期为６ 个月 （ ５ ） 似于永久性荷 载与可变荷载 。施工过程主要存在三种预应力 的施加方案 ： 对于可能影响结构张拉变形 的支撑要 在张拉前予 以拆除 ，主动脱空距离
承受部分 载荷 ， 当杆件或者截面产生荷载应力后再施加预应力 ， 从而通过 型后的实际索力 与初始态理论索力误差不大于 １ ０ ％； （ ３ ）为 了避免施工中 预应力降低或者抵消荷载水平 ， 在此基础上使结构承受全部的荷 载。 的安全事故 ， 要一边 张拉一边旋 紧调节装置 ， 从而保证端点与拉索的有效 （ ３ ） 多张法 。这是一种多次施加应力 的方法 ， 将 预应力分批量 的施 加 连接 ； （ ４ ） 施工环境温度高于５ Ｏ ℃或者低于一５ ℃的天气要 停止 张拉作业 ，
弦支穹顶结构
北京工业大学体育馆创造了世界建筑史上的一个纪录——世界上跨度最大的预应力弦支穹顶结构，最大跨度达93米。
随着北京奥运会羽毛球、艺术体操比赛陆续在这里举行，将会有更多的人关注这座建筑的独特魅力。
怀着对这座建筑特殊钢结构的探究心情，我们走进了这座建筑，访问了负责该项目预应力弦支穹顶结构施工技术的北京市建筑工程研究院副总工秦杰博士。
北京工业大学体育馆建筑总面积24383平方米，屋盖最大跨度93米，矢高9.3米，其结构形式为下部钢筋混凝土框架结构，上部采用新型空间结构体系——弦支穹顶结构。
如果用单层网壳支撑如此大的跨度，势必要增大构件的截面尺寸，进而会导致建筑整体结构笨重，用钢量增大。
目前采用的弦支穹顶结构上部是一个球冠顶面的单层网壳，下部是径向高强度钢拉杆和环向高强度钢索，借助垂直的竖向撑杆支撑网壳。
这种新型结构形式，结构新颖，构思巧妙，受力合理。
也正是弦支穹顶结构这种“刚柔并济、柔中带刚”的特性，才使得体育馆呈现出一种轻盈飘逸的形态，使人们自然联想到羽毛球、艺术体操的项目所表达的清灵飘逸。
仿真计算与施工监测确保安全施工和结构质量虽然体育馆已经竣工，但秦杰依然保留着他们最初制作的弦支穹顶结构模型，因为这个工程项目的施工确实让他们呕心沥血。
他谈到，大跨度预应力钢结构是由高强度、抗腐蚀、抗疲劳钢索与各种形式的空间钢结构组合而成的一种新型结构形式。
对于直径93米的世界最大跨度弦支穹顶结构，其最外圈环向索预应力张拉值达到250吨，钢结构施工的难度实属世界罕见，其中预应力拉索施工是这个工程的最大特色和难点。
由于北京工业大学体育馆工程的特殊性，在施工前工程师们必须进行大量的深化设计和仿真计算等准备工作。
在施加预应力完成前结构尚未成形，弦支穹顶的结构整体钢度较差，因此必须应用有限元计算理论，使用有限元计算软件ANSYS进行弦支穹顶结构的施工仿真计算，并采用APDL语言编写仿真计算程序，以期能很好地模拟该结构形式的施工过程，保证结构施工过程及结构使用期的安全性。
大跨度空间预应力钢结构讲义
大跨度空间预应力钢结构讲义一、引言在现代建筑领域中，大跨度空间结构的应用越来越广泛。
其中，大跨度空间预应力钢结构以其独特的优势，成为了众多大型建筑的首选结构形式。
为了让大家更好地了解和掌握这一结构形式，本讲义将对其进行详细的介绍和分析。
二、大跨度空间预应力钢结构的概念与特点（一）概念大跨度空间预应力钢结构是指通过对钢结构构件施加预应力，从而提高结构的承载能力、刚度和稳定性，实现大跨度空间覆盖的一种结构形式。
（二）特点1、跨越能力强能够实现较大的跨度，满足大型公共建筑如体育场馆、展览馆等对空间的需求。
2、结构轻盈通过合理的设计和预应力的施加，减少了结构的自重，使得建筑更加轻盈美观。
3、经济性好相比传统结构形式，在满足相同功能要求的前提下，能够降低材料用量和工程造价。
4、施工便捷采用预制构件和现场拼装的方式，缩短了施工周期。
三、大跨度空间预应力钢结构的组成与分类（一）组成1、钢结构构件包括钢梁、钢柱、钢桁架等，是承受荷载的主要部件。
2、预应力索通常采用高强度钢绞线或钢丝束，通过施加预应力来改善结构的性能。
3、节点连接钢结构构件和预应力索的关键部位，其设计和施工质量直接影响结构的整体性能。
（二）分类1、张弦结构由上弦刚性构件、下弦柔性索和中间撑杆组成，通过对下弦索施加预应力来提高结构的承载能力。
2、弦支穹顶结构将穹顶结构与预应力索相结合，形成一种高效的空间结构体系。
3、吊挂结构通过吊挂在上部结构上的构件来承受荷载，预应力索用于调整结构的内力分布。
四、大跨度空间预应力钢结构的设计原理（一）力学分析需要考虑结构在各种荷载作用下的内力、变形和稳定性，采用有限元分析等方法进行精确计算。
（二）预应力的施加与控制根据结构的受力特点和设计要求，确定预应力的大小、分布和施加方式，并通过监测和调整来保证预应力的有效性。
（三）结构优化设计在满足结构性能要求的前提下，通过优化构件的尺寸、形状和布置，实现材料的合理利用和经济性最优。
预应力大跨度空间钢结构的应用与展望
预 应 力 网 格 结 构 是 由空 间 网格 结 构 与 预应 力 技 术 结 合 而 成 的 。一 般
１ 斜 拉 网格 结构 ． ２
５５ 护坡 及 喷 锚 施 工 方 案 ．
根据设计 图纸冠梁上至现场地坪 ，电梯井基坑 四周喷射素混凝土 ， 地下 １ 与 地 下 ２层 之 间 喷 混凝 土 加 锚 。 层 （） 工工艺流程 ： 备进场一钢管土钉杆制作一挖土 、 １施 设 修土一打钢 管土钉、 绑扎钢筋 网片一千配混凝土料一喷射混凝土一 注浆 。 （） ２ 基坑打锚杆及素混凝 土喷射部位必须分 层分段开挖 ， 严禁超挖 或上层未加 固完毕就 开挖 下一层 ， 方工作面 出来后应及 时进行喷射施 土 工， 尽可能缩短边坡土体暴露的时间， 同时后道工序紧跟其后 。
、 、 、 、 、 、 、
时 间 段 度 ／ ｍ 位 移 ／ｍ ｍ 深度 ／ ｍ
８
２ １ １ ３
１ ４ ２
Ｃ Ｘ２ Ｃ Ｘ３ Ｃ Ｘ４
Ｃ Ｘ５
２ ０ ２ ０ ２ ０
２ ０
３ ０ ９ ４
．
２ ５ ０ ５
．
６ 基坑 现场 监测
为确 保 施 工 的 安全 和 土 方 开 挖 的顺 利 进 行 ， 整 个 地 下 室 施 工 过 程 在 中进行全过程监测 ， 实行 动态 管理和信 息化施工 。以便及 时调整施工方
测斜孔号 实测深